Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Klorida Dari Batu Kapur Dan Asam Klorida Dengan Kapasitas Produksi 30.000ton/Tahun

PRA RANCANGAN PABRIK

PEMBUATAN KALSIUM KLORIDA DARI

BATU KAPUR DAN ASAM KLORIDA DENGAN

KAPASITAS PRODUKSI 30.000TON/TAHUN

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan

Ujian Sarjana Teknik Kimia

Disusun Oleh :

ELISA ASALIM

060405024

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

LEMBAR PENGESAHAN

PRA RANCANGAN

PABRIK PEMBUATAN KALSIUM KLORIDA DARI

BATU KAPUR DAN ASAM KLORIDA DENGAN KAPASITAS

PRODUKSI 30.000TON/TAHUN

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana Teknik Kimia

Oleh :

ELISA ASALIM

NIM : 060405024

Telah Diperiksa / Disetujui,

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

Dr. Ir. Taslim, MSi Dr. Ir. Hamidah Harahap, M.Sc

NIP. 19650115 199003 1 002 NIP. 19681214 199702 2 002

Dosen Penguji I Dosen Penguji II Dosen Penguji III

Dr. Ir. Taslim, MSi Ir. Renita Manurung, MT M. Hendra S. Ginting, ST, MT NIP. 19650115 199003 1 002 NIP. 19681214 199702 2 002 NIP. 19700919 199903 1 001

Mengetahui,

Koordinator Tugas Akhir

Ir. Renita Manurung, MT NIP. 19681214 199702 2 002

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas berkat dan rahmatNya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul Pra Rancangan

Pabrik Kalsium Klorida dari Batu Kapur dan Asam Kloridadengan Kapasitas 30.000 Ton / Tahun.

Tugas akhir ini disusun untuk melengkapi tugas – tugas dan merupakan salah satu syarat untuk mengikuti ujian sarjana pada Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

Dalam menyelesaikan tugas akhir ini penulis banyak menerima bantuan, bimbingan dan dukungan dari berbagai pihak, oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Bapal Dr. Ir. Taslim, Msi., selaku dosen pembimbing dalam penyusunan tugas akhir ini

2. Ibu Dr. Ir. Hamidah Harahap, M.Sc., selaku co – dosen pembimbing dalam penyusunan tugas akhir ini

3. Bapak Dr.Eng Ir. Irvan, M.Si, Ketua Jurusan Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara

4. Ibu Dr. Ir. Fatimah, M.T., Sekretaris Jurusan Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara

5. Ibu Ir. Renita Manurung, M.T., Koordinator Tugas Akhir Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara

6. Bapak dan Ibu dosen serta pegawai Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara

7. Orangtua dan Saudara Penulis, yang telah banyak memberikan dukungan moril dan materiil kepada penulis

8. Shera Kesuma atas kerjasamanya dalam penulisan tugas akhir ini

Medan, 25 Mei 2011 Penulis,

( Elisa Asalim )

INTISARI

Pabrik Kalsium Klorida dari Batu Kapur dengan Asam Klorida ini direncanakan akan berproduksi dengan kapasitas 30.000 ton/tahun dan beropersi selama 330 hari dalam setahun. Pabrik ini diharapkan dapat memenuhi kebutuhan dalam negeri, dan juga membuka peluang ekspor. Lokasi pabrik yang direncanakan adalah di daerah Kabupaten Pelalawan, Riau, dengan luas tanah yang dibutuhkan sebesar 13420 m2. Adapun pemilihan lokasi di Kabupaten Pelalawan, Riau karena dekat dengan sumber bahan baku, dekat dengan pelabuhan dan merupakan daerah lalu lintas perdagangan, baik dalam maupun luar negeri. Bentuk badan usaha yang direncanakan adalah Perseroan Terbatas (PT) yang dikepalai oleh seorang General Manager dengan jumlah total tenaga kerja 175 orang. Adapun bentuk organisasi dari pabrik ini adalah organisasi garis dan staf. Dari hasil analisa ekonomi pabrik pembuatan stirena ini didapat nilai

Profit Margin (PM) 14,68 %, Return on Invesment (ROI) sesudah pajak sebesar 18,88

%, Pay Out Time (POT) sesudah pajak 5,3 tahun. Sedangkan Break Even Point (BEP)

adalah 32,60 %, dan Internal Rate of Return (IRR) adalah 22,61 % Hasil analisa ekonomi tersebut menunjukkan bahwa pabrik stirena ini layak untuk didirikan.

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ...i

INTI SARI ... iii

DAFTAR ISI ...iv

DAFTAR GAMBAR ... viii

DAFTAR TABEL...ix BAB I PENDAHULUAN ... I-1 1.1 Latar Belakang ... I-1 1.2 Perumusan Masalah ... I-2 1.3 Tujuan ... I-2 1.4 Manfaat ... I-3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... II-1 2.1 Kalsium Klorida ... II-1 2.2 Kegunaan Kalsium Klorida ... II-1 2.3 Sifat – Sifat Bahan Baku dan Produk ... II-3 2.3.1 Sifat – Sifat Bahan Baku ... II-3 2.3.2 Sifat – Sifat Produk ... II-6 2.4 Proses Pembuatan Kalsium Klorida ... II-11 2.5 Seleksi Proses ... II-15 2.6 Deskripsi Proses ... II-15 BAB III HASIL PERHITUNGAN NERACA MASSA ... III-1 3.1 Tangki Pelarutan HCl (DT-01) ... III-1 3.2 Reaktor Asam (R-01) ... III-1 3.3 Tangki Pelarutan Ca(OH)2 (DT-02) ... III-2

3.4 Reaktor Penetral (R-02) ... III-2 3.5 Evaporator (FE-01) ... III-3 3.6 Kristalisator (K-01) ... III-3 3.7 Rotary Dryer (DE-01) ... III-4 3.8 Rotary Cooler (RC-01) ... III-4 3.9 Screening (SC-01)... III-5 3.10 Ball Mill (BM-01) ... III-5

BAB IV HASIL PERHITUNGAN NERACA PANAS ... IV-1 4.1 Tangki Pelarutan HCl (DT-01) ... IV-1 4.2 Reaktor Asam (R-01) ... IV-1 4.3 Tangki Pelarutan Ca(OH)2 (DT-02) ... IV-1

4.4 Reaktor Penetral (R-02) ... IV-2 4.5 Evaporator (FE-01) ... IV-2 4.6 Kristalisator (K-01) ... IV-2 4.7 Rotary Dryer (DE-01) ... IV-3 4.8 Rotary Cooler (RC-01) ... IV-3 4.9 Kompressor (JC-01) ... IV-3 BAB V SPESIFIKASI PERALATAN ... V-1 BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA ... VI-1 6.1 Instrumentasi ... VI-1 6.2 Keselamatan Kerja ... VI-5 6.3 Keselamatan Kerja pada Pabrik Pembuatan Kalsium Klorida dari

Batu Kapur dan Asam Klorida... VI-6 6.3.1 Pencegaha Terhadap Kebakaran dan Peledakan ... VI-7 6.3.2 Peralatan Perlindungan Diri ... VI-8 6.3.3 Keselamatan Kerja Terhadap Bahaya Listrik ... VI-8 6.3.4 Pencegahan Terhadap Gangguan Kesehatan ... VI-9 6.3.5 Pencegahan Terhadap Bahaya Mekanis ... VI-9 BAB VII UTILITAS ... VII-1 7.1 Kebutuhan Uap (Steam) ... VII-1 7.2 Kebutuhan Air ... VII-2 7.2.1 Screening ... VII-4 7.2.2 Sedimentasi ... VII-4 7.2.3 Klarifikasi ... VII-4 7.2.4 Filtrasi ... VII-6 7.2.5 Demineralisasi ... VII-7 7.2.6 Deaerator ... VII-10 7.3 Kebutuhan Bahan Kimia ... VII-10 7.4 Kebutuhan Listrik ... VII-11

7.5 Kebutuhan Bahan Bakar ... VII-12 7.6 Kebutuhan Udara Pendingin ... VII-13 7.7 Unit Pengolahan Limbah ... VII-15 BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK ... VIII-1 8.1 Lokasi Pabrik ... VIII-1 8.2 Tata Letak Pabrik ... VIII-4 8.3 Perincian Luas Tanah ... VIII-6 BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN ... IX-1 9.1 Organisasi Perusahaan ... IX-1 9.1.1 Bentuk Organisasi Garis ... IX-2 9.1.2 Bentuk Organisasi Fungsionil ... IX-2 9.1.3 Bentuk Organisasi Garis dan Staf ... IX-3 9.1.4 Bentuk Organisasi Fungsional dan Staf ... IX-3 9.2 Manajemen Perusahaan ... IX-4 9.3 Bentuk Hukum Badan Usaha ... IX-5 9.4 Uraian Tugas, Wewenang dan Tanggung Jawab ... IX-6 9.4.1 Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS) ... IX-6 9.4.2 Dewan Komisaris ... IX-7 9.4.3 General Manager ... IX-7 9.4.4 Staf Ahli ... IX-7 9.4.5 Sekretaris ... IX-8 9.4.6 Manajer Produksi ... IX-8 9.4.7 Manajer Teknik ... IX-8 9.4.8 Manajer Umum dan Personalia... IX-8 9.4.9 Manajer Keuangan dan Administrasi ... IX-8 9.5 Sistem Kerja ... IX-9 9.6 Jumlah Karyawan dan Tingkat Pendidikan ... IX-10 9.7 Fasilitas Tenaga Kerja ... IX-12 BAB X ANALISA EKONOMI ... X-1 10.1 Modal Investasi ... X-1 10.1.1 Modal Investasi Tetap / Fixed Capital Investment (FCI) ... X-1 10.1.2 Modal Kerja / Working Capital (WC) ... X-3

10.2 Biaya Produksi Total (BPT) / Total Cost (TC) ... X-4 10.2.1 Biaya Tetap / Fixed Cost (FC) ... X-4 10.2.2 Biaya Variabel (BV) / Variable Cost (VC) ... X-4 10.3 Total Penjualan (Total Sales) ... X-5 10.4 Bonus Perusahaan ... X-5 10.5 Perkiraan Rugi / Laba Usaha ... X-5 10.6 Analisa Aspek Ekonomi ... X-5 10.6.1 Profit Margin (PM) ... X-5 10.6.2 Break Even Point (BEP) ... X-6 10.6.3 Return on Investment (ROI) ... X-6 10.6.4 Pay Out Time (POT) ... X-7 10.6.5 Return on Network (RON) ... X-7 10.6.6 Internal Rate of Return (IRR) ... X-8 BAB XI KESIMPULAN ... XI-1 DAFTAR PUSTAKA ... xii LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA ... LA-1 LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS ... LB-1 LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN ... LC-1 LAMPIRAN D PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN UTILITAS ... LD-1 LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI ... LE-1

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Batu Kapur ... II-4 Gambar 2.2 Proses Solvay Pembuatan Kalsium Klorida ... II-12 Gambar 7.1 Siklus Unit Pendinginan ... VII-13 Gambar 8.1 Tata Letak Pra Rancangan Pabrik Kalsium Klorida dari Batu Kapur

dan Asam Klorida ... VIII-8 Gambar 8.1 Bagan Struktur Organisasi Perusahaan Pabrik Kalsium Klorida dari

Batu Kapur dan Asam Klorida ... IX-13 Gambar LA.1 Aliran Proses pada DT-01 ... LA-1 Gambar LA.2 Aliran Proses pada R-01 ... LA-3 Gambar LA.3 Aliran Proses pada DT-02 ... LA-6 Gambar LA.4 Aliran Proses pada R-02 ... LA-7 Gambar LA.5 Aliran Proses pada FE-01 ... LA-11 Gambar LA.6 Aliran Proses pada K-01 ... LA-13 Gambar LA.7 Aliran Proses pada DE-01 ... LA-15 Gambar LA.8 Aliran Proses pada RC-01 ... LA-17 Gambar LA.9 Aliran Proses pada SC-01 ... LA-18 Gambar LA.10 Aliran Proses pada BM-01 ... LA-20 Gambar LC.1 Bagian Utama Kristalisator ... LC-38 Gambar LD.1 Sketsa Sebagian Bar Screen (tampak atas) ... LD-2 Gambar LE.1 Harga Peralatan untuk Tangki Penyimpanan (Storage) dan Tangki

Pelarutan ... LE-5 Gambar LE.2 Grafik Break Even Point (BEP) Pabrik Kalsium Klorida dari Batu

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Kebutuhan Kalsium Klorida di Indonesia ... I-2 Tabel 2.1 Kandungan Zat Kimia di dalam Air Laut ... II-11 Tabel 2.2 Perbandingan Kelebihan dan Kekurangan dari Beberapa Proses Pembuatan

Kalsium Klorida ... II-14 Tabel 3.1 Neraca Massa pada DT-01 ... IIII-1 Tabel 3.2 Neraca Massa pada R-01 ... IIII-1 Tabel 3.3 Neraca Massa pada DT-02 ... IIII-2 Tabel 3.4 Neraca Massa pada R-02 ... IIII-2 Tabel 3.5 Neraca Massa pada FE-01 ... IIII-3 Tabel 3.6 Neraca Massa pada K-01 ... IIII-3 Tabel 3.7 Neraca Massa pada DE-01 ... IIII-4 Tabel 3.8 Neraca Massa pada RC-01 ... IIII-4 Tabel 3.9 Neraca Massa pada SC-01 ... IIII-5 Tabel 3.10 Neraca Massa pada BM-01 ... IIII-5 Tabel 4.1 Neraca Panas pada DT-01... IV-1 Tabel 4.2 Neraca Panas pada R-01 ... IV-1 Tabel 4.3 Neraca Panas pada DT-02... IV-1 Tabel 4.4 Neraca Panas pada R-02 ... IV-2 Tabel 4.5 Neraca Panas pada FE-01 ... IV-2 Tabel 4.6 Neraca Panas pada K-01 ... IV-2 Tabel 4.7 Neraca Panas pada DE-01... IV-3 Tabel 4.8 Neraca Panas pada RC-01... IV-3 Tabel 4.9 Neraca Panas pada JC-01 ... IV-3 Tabel 6.1 Daftar Penggunaan Instrumentasi pada Pra-Rancangan Pabrik Pembuatan

Kalsium Klorida dari Batu Kapur dan Asam Klorida ... VI-4 Tabel 7.1 Kebutuhan Uap Sebagai Media Pemanas ... VII-1 Tabel 7.2 Kebutuhan Air Proses ... VII-2 Tabel 7.3 Pemakaian Air untuk Kebutuhan Domestik ... VII-3 Tabel 7.4 Kualitas Air Sungai Kampar, Riau ... VII-3 Tabel 7.5 Kebutuhan Udara Pendingin pada Alat ... VII-13

Tabel 8.1 Perincian Luas Tanah ... VIII-6 Tabel 9.1 Jadwal Kerja Karyawan Shift ... IX-10 Tabel 9.2 Jumlah Karyawan dan Kualifikasinya ... IX-11 Tabel LA.1 Neraca Massa pada DT-01 ... LA-2 Tabel LA.2 Neraca Massa pada R-01 ... LA-5 Tabel LA.3 Neraca Massa pada DT-02 ... LA-6 Tabel LA.4 Neraca Massa pada R-02 ... LA-10 Tabel LA.5 Neraca Massa pada FE-01 ... LA-12 Tabel LA.6 Neraca Massa pada K-01 ... LA-14 Tabel LA.7 Neraca Massa pada DE-01 ... LA-16 Tabel LA.8 Neraca Massa pada RC-01 ... LA-18 Tabel LA.9 Neraca Massa SC-01 ... LA-20 Tabel LA.10 Neraca Massa pada BM-01 ... LA-21 Tabel LB.1 Nilai konstanta untuk ∫CpdT (KJ/mol.oC) ... LB-1 Tabel LB.2 Nilai Cp untuk perhitungan neraca energi ... LB-1 Tabel LB.3 Kontribusi unsur atom urntuk estimasi kapasitas panas padatan ... LB-2 Tabel LB.4 Nilai ∆Hf untuk tiap senyawa ... LB-3

Tabel LB.5 Panas pelarutan ... LB-3 Tabel LB.6 Panas alur 1 pada T = 30oC ... LB-4 Tabel LB.7 Panas alur 2 pada T = 28oC ... LB-5 Tabel LB.8 Panas alur 3 pada T = 29,306oC ... LB-5 Tabel LB.9 Panas alur 5 pada T = 30oC ... LB-6 Tabel LB.10 Panas alur 6 pada T = 32oC ... LB-6 Tabel LB.11 Panas alur 7 pada T = 32oC ... LB-7 Tabel LB.12 Panas pada alur 8 pada T = 30oC ... LB-8 Tabel LB.13 Panas pada alur 9 pada T = 28oC ... LB-8 Tabel LB.14 Panas pada alur 10 pada T = 26,012oC ... LB-8 Tabel LB.15 Panas pada alur 11 pada T = 32oC ... LB-10 Tabel LB.16 Panas pada alur 12 pada T = 115oC ... LB-11 Tabel LB.17 Panas pada alur 13 pada T = 115oC ... LB-12 Tabel LB.18 Panas pada alur 14 pada T = 40oC ... LB-13 Tabel LB.19 Panas pada alur 15 pada T = 40oC ... LB-14

Tabel LB.20 Panas pada alur 16 pada T = 110oC ... LB-18 Tabel LB.21 Panas pada alur 17 pada T = 110oC ... LB-18 Tabel LB.22 Panas pada alur 18 pada T = 30oC ... LB-20 Tabel LB.23 Panas alur 22 pada T = 35oC ... LB-22 Tabel LE.1 Perincian Harga Bangunan, dan Sarana Lainnya ... LE-2 Tabel LE.2 Harga Indeks Marshall dan Swift... LE-3 Tabel LE.3 Estimasi Harga Peralatan Proses ... LE-7 Tabel LE.4 Estimasi Harga Peralatan Utilitas dan Pengolahan Limbah ... LE-7 Tabel LE.5 Biaya Sarana Transportasi ... LE-10 Tabel LE.6 Perincian Gaji Pegawai ... LE-14 Tabel LE.7 Perincian Biaya Kas ... LE-16 Tabel LE.8 Perincian Modal Kerja ... LE-17 Tabel LE.9 Aturan depresiasi sesuai UU Republik Indonesia No. 17 Tahun 2000 . LE-18 Tabel LE.10 Perhitungan Biaya Depresiasi ... LE-19 Tabel LE.11 Perhitungan Internal Rate of Return (IRR) ... LE-27

INTISARI

Pabrik Kalsium Klorida dari Batu Kapur dengan Asam Klorida ini direncanakan akan berproduksi dengan kapasitas 30.000 ton/tahun dan beropersi selama 330 hari dalam setahun. Pabrik ini diharapkan dapat memenuhi kebutuhan dalam negeri, dan juga membuka peluang ekspor. Lokasi pabrik yang direncanakan adalah di daerah Kabupaten Pelalawan, Riau, dengan luas tanah yang dibutuhkan sebesar 13420 m2. Adapun pemilihan lokasi di Kabupaten Pelalawan, Riau karena dekat dengan sumber bahan baku, dekat dengan pelabuhan dan merupakan daerah lalu lintas perdagangan, baik dalam maupun luar negeri. Bentuk badan usaha yang direncanakan adalah Perseroan Terbatas (PT) yang dikepalai oleh seorang General Manager dengan jumlah total tenaga kerja 175 orang. Adapun bentuk organisasi dari pabrik ini adalah organisasi garis dan staf. Dari hasil analisa ekonomi pabrik pembuatan stirena ini didapat nilai

Profit Margin (PM) 14,68 %, Return on Invesment (ROI) sesudah pajak sebesar 18,88

%, Pay Out Time (POT) sesudah pajak 5,3 tahun. Sedangkan Break Even Point (BEP)

adalah 32,60 %, dan Internal Rate of Return (IRR) adalah 22,61 % Hasil analisa ekonomi tersebut menunjukkan bahwa pabrik stirena ini layak untuk didirikan.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Indonesia merupakan negara kelautan (maritim) yang mempunyai sumber kekayaan mineral yang berlimpah, salah satunya adalah batu kapur, sangat berpotensi untuk menjadi negara penghasil kalsium klorida dalam kapasitas besar. Batu kapur adalah batuan sedimen yang terdiri dari kalsium karbonat (CaCO3) dalam bentuk kalsit mineral. Batuan ini paling sering terbentuk di

perairan laut yang dangkal. Ini biasanya merupakan batuan sedimen organik yang terbentuk dari akumulasi cangkang hewan, karang, alga dan puing-puing (Amethyst, 2010).

Kalsium klorida dapat dihasilkan dari bahan baku batu kapur dengan penambahan asam klorida (HCl). Batu kapur digunakan dalam pembuatan kalsium klorida karena batu kapur mengandung kalsium dengan kadar yang paling tinggi yaitu sebesar 98,9% (Russell, 2007). Bahan baku batu kapur di Indonesia juga tersedia dalam jumlah yang banyak dan tersebar hampir merata di seluruh Indonesia.

Kalsium klorida (CaCl2) merupakan salah satu jenis garam yang mudah larut

dalam air dan bersifat higroskopis, sehingga kalsium klorida amat luas penggunaannya dalam industri. Senyawa kalsium klorida (CaCl2) adalah senyawa ionik yang terdiri dari

unsur kalsium (logam alkali) dan klorin. Senyawa ini bersifat padat pada suhu kamar, tidak berbau, tidak berwarna, dan tidak beracun, sehingga dapat digunakan secara ekstensif di berbagai industri dan aplikasi di seluruh dunia.

Kalsium klorida umumnya digunakan sebagai zat pengering (dessicant), zat pencair es (de-icing), zat aditif dalam industri makanan, zat aditif dalam pemrosesan plastik dan pipa, sebagai sumber ion kalsium dan dapat digunakan dalam bidang kedokteran (Scribd, 2010). Sebanyak 40% konsumsi kalsium klorida adalah sebagai zat pencair es (de-icing), 20% untuk mengendalikan debu di jalanan pada saat musim panas, 20% untuk proses industri, khususnya, dalam industri makanan, indutri pemrosesan plastik, pipa dan semen, 10% digunakan dalam pengeboran minyak dan gas, 5% untuk pembuatan beton dan 5% untuk kegunaan – kegunaan lainnya (Ahfiladzum, 2011).

Kemampuan kalsium klorida untuk menyerap banyak cairan merupakan salah satu kualitas yang membuatnya begitu serbaguna. Zat ini bekerja jauh lebih efisien daripada natrium klorida dalam hal mencairkan es. Kalsium klorida juga dapat digunakan dalam sejumlah aplikasi lain. Misalnya sebagai sumber ion kalsium untuk mengurangi erosi beton di dalam kolam renang, untuk mengeringkan rumput laut sehingga dapat menghasilkan abu soda dan untuk keperluan medis (Ahfiladzum, 2011).

Berdasarkan data dari Badan Pusat Statistik, kebutuhan kalsium klorida di Indonesia mengalami kenaikan sekitar 6% setiap tahunnya. Hal ini dapat dilihat dari Tabel 1.1 berikut (Badan Pusat Statistik, 2011):

Tabel 1.1 Kebutuhan Kalsium Klorida di Indonesia

Tahun Nominal ( USD ) Jumlah ( kg ) 2006 2.827.818 11.749.722 2007

2008

3.364.018 4.335.094

13.372.320 14.143.940 2009

2010

4.272.970 15.658.347 15.733.288 4.475.020

Karena kegunaan kalsium klorida sebagai bahan baku maupun sebagai bahan penunjang pada sektor industri di Indonesia terus meningkat setiap tahun. Sementara itu, kebutuhan akan kalsium klorida masih diimpor dari negara-negara lain, maka pabrik pembuatan kalsium klorida dari batu kapur perlu untuk didirikan.

1.2 Perumusan Masalah

Kebutuhan kalsium klorida di Indonesia belum dapat terpenuhi, dan di Indonesia belum berdiri pabrik yang memproduksi kalsium klorida, sehingga untuk menanggulangi kebutuhan kalsium klorida di dalam negeri maka pabrik pembuatan kalsium klorida perlu untuk didirikan.

1.3 Tujuan

Pra rancangan pabrik pembuatan kalsium klorida ini bertujuan untuk menerapkan disiplin ilmu Teknik Kimia, khususnya pada mata kuliah Perancangan Pabrik Kimia, Perancangan Proses Teknik Kimia, Teknik Reaktor dan Operasi Teknik Kimia sehingga akan memberikan gambaran kelayakan pra rancangan pabrik pembuatan kalsium klorida.

Tujuan lain dari pra rancangan pabrik pembuatan kalsium klorida ini adalah untuk memenuhi kebutuhan kalsium klorida dalam negeri yang selama ini masih diimpor dari negara lain dan selanjutnya dikembangkan untuk tujuan ekspor. Selain itu, diharapkan dengan berdirinya pabrik ini akan memberi lapangan pekerjaan dan memicu peningkatan produktivitas rakyat yang pada akhirnya akan meningkatkan kesejahteraan rakyat.

1.4 Manfaat

Pra rancangan pabrik pembuatan kalsium klorida bermanfaat untuk memberikan informasi mengenai pabrik kalsium klorida sebagai intermediet sehingga dapat dijadikan referensi untuk pendirian suatu pabrik kalsium klorida. Pra rancangan pabrik ini juga memberikan manfaat bagi perguruan tinggi sebagai suatu karya ilmiah yang dipergunakan sebagai bahan acuan, masukan serta bahan perbandingan dalam riset dan pengembangan studi di kalangan akademis.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Kalsium Klorida

Kalsium klorida, CaCl2, merupakan salah satu jenis garam yang terdiri dari

unsur kalsium (Ca) dan klorin (Cl). Garam ini berwarna putih dan mudah larut dalam air. Kalsium klorida tidak berbau, tidak berwarna, dan tidak mudah terbakar. Kalsium klorida termasuk dalam tipe ion halida, dan padat pada suhu kamar. Karena sifat higroskopisnya, kalsium klorida harus disimpan dalam kontainer kedap udara rapat-tertutup (Scribd, 2010).

Kalsium klorida dapat berfungsi sebagai sumber ion kalsium dalam larutan, tidak seperti banyak senyawa kalsium lainnya, kalsium klorida mudah larut. Zat ini dapat berguna untuk menggantikan ion dari larutan. Sebagai contoh, fosfat dipindahkan dari larutan oleh kalsium :

3CaCl2 (aq) + 2K3PO4 (aq) → Ca 3(PO4)2 (s) + 6KCl (aq)

Larutan kalsium klorida dapat dielektrolisis untuk memberikan logam kalsium dan gas klor (Scribd, 2010) :

CaCl2(l) → Ca(s) + Cl2(g)

2.2 Kegunaan Kalsium Klorida

Kalsium klorida mempunyai banyak kegunaan, antara lain sebagai berikut (Scribd, 2010) :

1. Sebagai zat pengering (Dessicant)

Karena sifat higroskopisnya, kalsium klorida sering digunakan dalam pengering tabung untuk menghilangkan uap air. Hal ini digunakan untuk mengeringkan rumput laut, yang kemudian digunakan untuk menghasilkan abu soda. Kalsium klorida telah disetujui oleh FDA (Food and Drug

Administration) sebagai bahan kemasan untuk memastikan kekeringan. Zat

ini juga dapat digunakan untuk mengikat partikel debu dan menjaga kelembaban pada permukaan jalan beraspal.

2. Sebagai zat pencair es (De-icing) dan penekanan titik beku

Dengan menekan titik beku, kalsium klorida digunakan untuk mencegah terbentuknya es dan untuk mencairkan es pada permukaan jalan. Tidak seperti natrium klorida yang lebih umum digunakan, kalsium klorida relatif tidak berbahaya untuk tanaman dan tanah. Pemakaian kalsium klorida juga lebih efektif pada suhu yang lebih rendah daripada natrium klorida. Larutan kalsium klorida dapat mencegah pembekuan pada suhu serendah -52 ° C (-62 ° F).

3. Sebagai sumber ion kalsium

Kalsium klorida umumnya ditambahkan untuk meningkatkan jumlah kalsium terlarut dalam air kolam renang. Kalsium klorida digunakan untuk meningkatkan kekerasan di kolam renang. Hal ini dapat mengurangi erosi beton di kolam renang.

4. Sebagai zat aditif dalam industri makanan

Kalsium klorida telah terdaftar sebagai zat aditif dalam makanan. Rata-rata konsumsi kalsium klorida sebagai bahan tambahan pangan adalah sekitar 160-345 mg/ hari untuk individu. Kalsium klorida juga digunakan zat pengawet dalam sayuran kalengan, dalam pemrosesan dadih kacang kedelai menjadi tahu dan dalam memproduksi pengganti kaviar dari jus sayuran atau buah. Dalam pembuatan minuman bir, kalsium klorida digunakan untuk memperbaiki kekurangan mineral dalam air pembuatan bir. Ini mempengaruhi rasa dan reaksi kimia selama proses pembuatan bir, dan juga dapat mempengaruhi fungsi ragi selama fermentasi. Kalsium klorida kadang-kadang ditambahkan ke dalam susu olahan untuk mengembalikan keseimbangan kalsium yang hilang selama pemrosesan dan untuk menjaga keseimbangan protein dalam kasein pada pembuatan keju.

5. Dalam bidang kedokteran

Kalsium klorida dapat disuntikkan sebagai terapi intravena untuk pengobatan hipokalsemia, yaitu penyakit berkurangnya kadar kalsium dalam tubuh. 6. Kalsium klorida dapat digunakan sebagai zat aditif dalam pemrosesan

2.3 Sifat- Sifat Bahan Baku dan Produk 2.3.1 Sifat- Sifat Bahan Baku

A. Batu Kapur (CaCO3)

Kapur adalah batuan sedimen terutama terdiri dari kalsium karbonat (CaCO3) dalam bentuk kalsit mineral. Batuan ini paling sering terbentuk di

perairan laut yang dangkal. Ini biasanya merupakan batuan sedimen organik yang terbentuk dari akumulasi cangkang hewan, karang, alga dan puing-puing.

Batu kapur mengandung 98,9% kalsium karbonat (CaCO3) dan 0,95%

magnesium karbonat (MgCO3) (Russell, 2007). Batu kapur di alam jarang ada yang

murni, karena umumnya mineral ini selalu terdapat partikel kecil kuarsa, felspar, mineral lempung, pirit, siderit dan mineral lainnya. Dalam mineral batu kapur terdapat juga pengotor, terutama ion besi.

Batu kapur berwarna putih keabu-abuan dengan kekerasan 3,00 Mohs, bersifat pejal dengan density bulk 2655 kg/m3, berbutir halus hingga kasar dan mempunyai sifat mudah menyerap air serta mudah dihancurkan. Batu kapur juga mudah larut dalam asam. Batu kapur yang larut dalam zat asam akan menghasilkan gas karbon dioksida. Batu kapur akan menjadi semakin tidak larut dalam air dengan naiknya temperatur. Klasifikasi batu kapur dalam perdagangan mineral industri didasarkan atas kandungan unsur kalsium (Ca) dan unsur magnesium (Mg). Misalnya, batu kapur yang mengandung ± 90 % CaCO3 disebut batu kapur kalsit, sedangkan bila mengandung 19%

MgCO3 disebut dolomit. Adapun batu kapur lebih banyak digunakan dalam industri

karena banyak terdapat di alam dan banyak manfaatnya, misalnya dalam pembuatan kalsium klorida (Amethyst, 2010).

Gambar 2.1 Batu Kapur (Wikipedia, 2010)

B. Asam Klorida (HCl)

Sifat – sifat fisika HCl (ScienceLab, 2009) :

• Berat molekul : 36,5 gr/mol

• Densitas : 1,19 gr/ml

• Konsentrasi dalam pasaran : 37%

• Titik didih : 50,50C (1atm)

• Titik lebur : -250C (1 atm)

• Tekanan uap : 16 kPa (20oC)

• Cairan berwarna bening.

• Berbau tajam.

Sifat-sifat kimia HCl (Greenwood dkk, 1997) :  Bersifat volatil (mudah menguap).

 Merupakan asam kuat.

 Berasap di udara karena mudah mengembun bersama dengan uap air.  Dapat teroksidasi oleh oksidator kuat (MnO2, KmnO4, atau K2Cr2O7).  Larut dalam air.

 Bereaksi dengan air yang merupakan reaksi eksoterm.

 Pada konsentrasi tinggi sangat korosif dan mudah melarutkan zat organik.  Bereaksi dengan basa membentuk garam klorida.

Ba(OH)2 + 2 HCl → BaCl2 + 2H2O  Merupakan hasil elektrolisis dari natrium klorida.

NaCl + H2O ⇔ NaOH + HCl  Dapat menetralisasi Basa membentuk garam.

NaOH + HCl → NaCl + H2O

C. Air Bersih (H2O)

Sifat-sifat fisika H2O (Perry dkk, 1999) :  Berat molekul : 18,016 gr/mol  Titik lebur : 0°C (1 atm)  Titik didih : 100°C (1 atm)  Densitas : 1 gr/ml (4°C)  Spesifik graviti : 1,00 (4°C)

 Indeks bias : 1,333 (20°C)  Viskositas : 0,8949 cP  Kapasitas panas : 1 kal/gr  Panas pembentukan : 80 kal/gr  Panas penguapan : 540 kal/gr  Temperatur kritis : 374°C  Tekanan kritis : 217 atm

Sifat – sifat kimia H2O (Wikipedia, 2010) :

• Bersifat polar.

• Pelarut yang baik bagi semua senyawa organik.

• Memiliki konstanta ionisasi yang kecil.

• Merupakan elektrolit lemah.

• Memiliki ikatan hidrogen.

• Memiliki pH antara 5,0 dan 7,0.

• Wadah dan penyimpanannya adalah dalam wadah tertutup rapat.

Aquadest adalah air yang dimurnikan yang diperoleh dengan destilasi, perlakuan

dengan destilasi, perlakuan dengan menggunakan penukar ion, osmosis balik atau proses lain yang sesuai.

D. Kalsium Hidroksida (Ca(OH)2)

Sifat – sifat fisika Ca(OH)2 (ScienceLab, 2008) :  Berat molekul : 74,10 gr/mol

 Densitas : 2,24 gr/cm3  Titik lebur : 580oC

 pH : 14

 Kelarutan (g/100 g H2O) : 0,185 g (0 °C)

0,173 g (20 °C)  Berwarna putih.

 Berbentuk serbuk atau larutan bening.

Sifat – sifat kimia Ca(OH)2 (Greenwood dkk, 1997):

 Pada suhu 512oC dapat terurai menjadi kalsium oksida dan air.  Merupakan basa dengan kekuatan sedang.

 Senyawa ini juga dapat dihasilkan dalam bentuk endapan melalui pencampuran

2) dengan laruta

 Banyak digunakan sebagai flokulan dalam air, pengolahan limbah, serta pengolahan tanah asam.

 Larut dalam gliserol dan asam.  Tidak larut dalam alkohol.

2.3.2 Sifat- Sifat Produk

A. Kalsium Klorida (CaCl2)

Sifat – sifat fisika CaCl2 (ScienceLab, 2008):

• Berat molekul : 110,99 g/mol

• Densitas : 2,15 g/ml

• Konsentrasi di pasaran : 94%

• Titik didih : 1670oC

• Titik lebur : 772oC

• pH : 8 - 9 (untuk larutan)

• Kelarutan (g/100 g H2O) : 74,5 gr (20oC)

• Berbentuk putih solid.

Sifat – sifat kimia CaCl2 (Patnaik, 2003) :  Bersifat higroskopis.

 Larut dalam asam asetat, etanol, dan aseton.

 Kalsium klorida dapat bertindak sebagai sumber untuk ion kalsium dalam suatu larutan, tidak seperti senyawa kalsium lainnya yang tidak dapat larut, kalsium klorida dapat berdisosiasi.

 Mempunyai rasa seperti garam sehingga dapat digunakan sebagai bahan untuk makanan.

B. Magnesium Hidroksida (Mg(OH)2)

Sifat-sifat fisika Mg(OH)2 (Aluchem INC, 2010):  Berat molekul : 58,32 g/mol  Titik lebur : 340 oC  Densitas : 2,3 g/cm3

 Kelarutan (g/100 g H2O) : < 0,1  Bentuk putih solid.

Sifat-sifat kimia Mg(OH)2 (Patnaik, 2003):

• Entalpi pembentukan standar pada ΔfHo298 : –925 kJ/mol

• Entropi molar standar : 63 J K–1 mol–1

• pH : 9,5-10,5

• Reaksi pembentukan magnesium hidroksida: Mg2+(aq) + 2 OH-(aq) → Mg(OH)2(s)

C. Kalsium Karbonat (CaCO3)

Sifat - sifat fisika CaCO3 (ScinceLab, 2008) :  Berat molekul : 100,09 gr/mol  Massa jenis : 2,8 gr/cm3  Titik lebur : 825°C  Berbentuk kristal atau serbuk.

 Tidak berwarna atau putih.  Tidak berbau dan tidak berasa.

Sifat - sifat kimia CaCO3 (Patnaik, 2003) :  Tidak mudah terbakar dan bersifat stabil.

 Dapat diperoleh secara alami dalam bentuk barang tambang berupa kapur.

 Merupakan endapan yang dapat diperoleh dari reaksi antara kalsium klorida dan natrium karbonat.

CaCl2 + Na2CO3 → CaCO3 + 2NaCl  Bereaksi dalam air.

CaCO3 + 2H2O → Ca(OH)2 + H2O + CO2  Bereaksi dengan asam sulfat membebaskan CO2.

CaCO3 + H2SO4 → CaSO4 + H2O + CO2

D. Karbon Dioksida (CO2)

Sifat - sifat fisika CO2 (Perry dkk, 1999) :

• Berupa gas tak berwarna pada suhu kamar

• Titik didih normal oC : -78,5 oC

• Titik lebur pada 5,2 atm oC : -56,6 oC

• Densitas pada -87oC : 0,7196 kg/L

• Kelarutan dalam air 0oC : 179,7 cc/100 gr air

• Kelarutan dalam air 20oC : 90,1 cc/100 gr air

• ∆Hf, pada 25oC kkal/mol : -94,05 kkal/mol

Sifat - sifat kimia CO2 (Kirk & Othmer, 1978) :

 Larut dalam air membentuk asam lemah H2CO3, HCO3

- Bereaksi dengan air membentuk metana, gas hidrogen, karbon monoksida pada suhu dan tekanan tinggi dengan bantuan katalis.

 Bereaksi dengan basa membentuk karbonat.

 Bereaksi dengan NH3 dalam asam karbonat membentuk amonium karbonat :

2NH3 + H2CO3 → (NH4)2CO3

 Bereaksi dengan NH3 kering membentuk karbamat (intermedit ke urea)

E. Ferri Klorida (FeCl3)

Sifat – sifat fisika FeCl3 (Perry dkk, 1999) :  Berat Molekul : 162,22 gr/mol  Densitas : 2,898 g/cm3  Titik didih : 315 OC  Titik lebur : 282 OC  Kelarutan (g/100g H2O) : 74,4 (0OC)  Berbentuk solid

Sifat – sifat kimia FeCl3 (Patnaik, 2003) :  Reaksi pembentukan FeCl3 dari besi murni:

2 Fe + 3 Cl2 → 2 FeCl3

 Dapat membentuk larutan FeCl2 dengan mereaksikan besi murni dengan larutan

FeCl3 :

Fe + 2 FeCl3 → 3 FeCl2

 Reaksi pembentukan FeCl3 dari larutan FeCl2 :

2 FeCl2 + Cl2 → 2 FeCl3  Reaksi pembentukan FeOCl :

FeCl3 + Fe2O3 → 3 FeOCl  Dapat larut dalam air.

 Bereaksi dengan air yang merupakan reaksi eksoterm.

F. Ferri Hidroksida (Fe(OH)3)

Sifat – sifat fisika Fe(OH)3 (Perry dkk, 1999) :  Berat Molekul : 106,87 gr/mol  Densitas : 3,4 gr/cm3  Kelarutan (gr/100ml H2O) : 0,00015 (20OC)  Berbentuk solid

 Berwarna merah  Tidak berbau

Sifat – sifat kimia Fe(OH)3 (Wikipedia, 2010):

• Reaksi pembentukan ferri hidroksida :

Fe3+(aq) + 3 OH-(aq) → Fe(OH)3(s)

• Dapat bereaksi dengan asam sulfat :

2 Fe(OH)3 + 3 H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 6 H2O3

• Entalpi pembentukan standar pada ΔfHo298 : –197,3 kJ/mol

• Reaksi pembentukan Fe(OH)3 dar kalium hidroksida dan ferri nitrat :

3 KOH + Fe(NO3)3 → Fe(OH)3 + 3 KNO3

G. Magnesium Karbonat (MgCO3)

Sifat – sifat fisika MgCO3 (Perry dkk, 1999) :  Berat Molekul : 83,43 gr/mol  Titik lebur : 540OC  Densitas : 2,958 gr/cm3  Kelarutan (gr/100ml H2O) : 0,0012 (25OC)  Berbentuk solid

 Berwarna putih

Sifat – sifat kimia MgCO3 (Patnaik, 2003) :

 Dapat larut di dalam asam klorida sehingga menghasilkan magnesium klorida dengan reaksi : MgCO3 + 2 HCl→ MgCl2 + CO2 + H2O

 Dapat larut di dalam asam sulfat sehingga menghasilkan magnesium klorida dengan reaksi : MgCO3 + H2SO4 → MgSO4 + CO2 + H2O

 Dapat terdekomposisi pada suhu 250-800OCmenghasilkan magnesium oksida dan karbon dioksida :

MgCO3→ MgO + H2O

 Reaksi pembentukan magnesium karbonat :

Mg2+(aq) + 2 HCO3-(aq) → MgCO3(s) + CO2(g) + H2O(l)  Magnesium karbonat dapat digunakan sebagai drying agent

H. Magnesium Klorida (MgCl2)

Sifat – sifat fisika MgCl2 (Perry dkk, 1999) :

• Berat molekul : 95,23 gr/mol

• Titik lebur : 712 OC

• Titik didih : 1412 OC

• Indeks bias : 1,675

• Berbentuk solid putih

• Kelarutan (gr/100ml H2O) : 54,3 (20OC)

Sifat – sifat fisika MgCl2 (Greenwood dkk, 1997) :  Larut dalam air dan etanol.

 Reaksi pembentukan magnesium klorida pada proses Dow : Mg(OH)2 + 2 HCl → MgCl2 + 2 H2O

 Reaksi pembentukan Mg(OH)2 :

MgCl2 + Ca(OH)2→ Mg(OH)2 + CaCl2  Reaksi elektrolisis MgCl2 :

MgCl2→ Mg+ Cl2

2.4 Proses Pembuatan Kalsium Klorida

Kalsium klorida (CaCl2) diproduksi secara komersial dengan berbagai proses, antara

lain :

1. Proses pemurnian dari air garam alami

Proses pemurnian ini merupakan proses yang paling sederhana dalam pembuatan kalsium klorida, tetapi kemurnian kalsium klorida dari proses ini sangatlah rendah, yaitu di bawah 10% (Tetra, 2010). Air garam alami dalam hal ini air laut, mengandung kalsium, magnesium, natrium, klorida, bromida dan ion lainnya. Dari literatur diperoleh persentase kandungan kimia yang terdapat dalam air laut adalah sebagai berikut (Anthoni, 2000) :

Tabel 2.1 Kandungan Zat Kimia di dalam Air Laut

Zat Kimia Konsentrasi (mg/kg) Jumlah (%) Klorida (Cl) 19345 55,03 Natrium (Na) 10752 30,59 Magnesium (Mg) 1295 3,68

Calcium (Ca) 416 1,18 Kalium (Ka) 390 1,11 Bromida (Br) 66 0,19

Dalam proses yang lebih tua, elektrolisis digunakan untuk menghilangkan bromida. Pada zaman sekarang, larutan garam ini ditambahi dengan gas klorin untuk mengoksidasi bromida ke bromin. Bromin tersebut kemudian ditiup keluar dari larutan dengan udara dan dikumpulkan sebagai bromin bebas atau sebagai bromida.

Gas klorin, digunakan dalam proses pemurnian, tapi terbuang dengan pemanasan air garam sebelum kalsium klorida terisolasi. Pada kondisi ini, kalsium klorida dari air garam alam tidak berubah secara kimia.

Larutan tersebut kemudian ditambahi dengan kalsium oksida untuk membuat larutan garam tersebut bersifat alkali. Kalsium oksida yang ditambahkan diperoleh dari bahan batu kapur (CaCO3) melalui proses pemanasan secara kalsinasi. Ketika kapur

ditambahkan ke larutan air garam, magnesium hidroksida (Mg(OH)2) yang tidak larut

akan mengendap dan tersaring. Beberapa batu kapur yang ditambahkan tetap berada dalam air garam sebanyak 0,2% dan terisolasi dengan produk kalsium klorida akhir.

Larutan air garam kemudian dipekatkan lebih lanjut melalui evaporasi. Karena natrium klorida kurang larut dibandingkan kalsium klorida, natrium klorida akan

mengendap, dan kemudian disaring. Kalsium klorida tidak terpengaruh pada langkah ini. Larutan kalsium klorida yang tersisa dipekatkan dan dikeringkan (Dow, 2001).

2. Proses Solvay

Metode yang paling umum untuk menghasilkan kalsium klorida "sintetik" adalah proses Solvay. Bahan baku dasar yang digunakan adalah batu kapur dan larutan garam (natrium klorida) dengan katalis amoniak.

Natrium karbonat (Na2CO3), juga dikenal dengan nama soda abu dapat

diproduksi dengan proses Solvay. Soda abu ini dapat digunakan dalam pemrosesan gelas, sabun, detergen, pulp dan kertas. Proses ini melibatkan banyak reaksi dan konsentrasi kalsium klorida yang dihasilkan dari proses ini juga rendah, yaitu sekitar 10-15% (Tetra, 2010). Adapun flow diagram proses Solvay pembuatan natrium karbonat dengan kalsium klorida sebagai produk sampingnya adalah sebagai berikut (Scribd, 2010) :

Gambar 2.2 Proses Solvay Pembuatan Kalsium Klorida

Berikut adalah tahapan proses dan reaksi yang terjadi pada proses Solvay pembuatan soda abu dengan kalsium klorida sebagai hasil produk sampingnya (Scribd, 2010) :

a) Purifikasi larutan garam dengan penambahan amoniak dalam amoniak absorber, dengan reaksi : NH3 + H2O → NH4OH

b) Kalsinasi batu kapur dengan pemakaian coke sebagai fuel pada suhu 950-1100oC, dengan reaksi : CaCO3 → CaO + CO2

c) Mereaksikan amoniak brine dengan CO2 yang dihasilkan pada tahap sebelumnya

dalam carbonating tower pada suhu 20-55oC, reaksinya : 2 NH4OH + CO2 → (NH4)2CO3 + H2O

(NH4)2CO3 + CO2 +H2O → 2 NH4HCO3

2 NH4HCO3 + 2 NaCl → 2 NH4Cl + 2 NaHCO3

d) NH4Cl dan NaHCO3 yang dihasilkan dipisahkan dalam bicarbonate filter.

e) NaHCO3 yang telah dipisahkan dikalsinasi pada suhu 175-225oC, dengan reaksi :

2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O

f) CaO yang dihasilkan pada proses kalsinasi batu kapur ditambahkan air hingga terbentuk larutan kapur Ca(OH)2.

g) NH4Cl direaksikan dengan larutan kapur Ca(OH)2 untuk menghasilkan kalsium

karbonat pada ammonia recovery pada suhu 100oC, dengan reaksi : NH4Cl + Ca(OH)2 → 2NH3 + CaCl2 + H2O

h) Na2CO3 yang dihasilkan berupa soda abu ringan dengan densitas 0,59 gr/ml

sebagai produk utamadan CaCl2 sebagai produk samping.

3. Proses pembuatan dari batu kapur dan asam klorida (HCl)

Proses ini merupakan proses pembuatan kalsium klorida yang paling umum digunakan di seluruh dunia, disebabkan karena bahan baku yang tersedia banyak dan murah. Batu kapur dapat direaksikan dengan larutan asam klorida menghasilkan kalsium klorida, magnesium klorida, karbon dioksida dan air, berikut adalah reaksi yang terjadi :

I. CaCO3 + 2 HCl → CaCl2 + CO2 + H2O

II. MgCO3 + 2 HCl → MgCl2 + CO2 + H2O

Asam klorida dicampur dengan batu kapur di dalam reaktor pada temperatur ruang sekitar 32oC dan tekanan 1 atm. Adapun konsentrasi asam klorida yang digunakan adalah maksimum 37%, dan konsentrasi CaCl2 dalam larutan yang

dihasilkan adalah sekitar 36%. Semakin tinggi konsentrasi asam klorida yang digunakan, maka semakin tinggi konsentrasi produk kalsium klorida yang dihasilkan. Dalam proses ini, senyawa magnesium hidroksida (Mg(OH)2) juga dihasilkan sebagai

produk samping dengan penambahan larutan alkali. Proses penguapan lebih lanjut juga diperlukan untuk menghilangkan kadar air dalam kalsium klorida sehingga kalsium

klorida yang dihasilkan lebih murni. Kemudian proses pengeringan dibutuhkan untuk menghasilkan produk kalsium klorida dalam bentuk serbuk (Tetra, 2010).

Perbandingan kelebihan dan kekurangan dari beberapa proses pembuatan kalsium klorida dapat dilihat pada tabel 2.1 di bawah ini (Tetra, 2010) :

Tabel 2.1 Perbandingan Kelebihan dan Kekurangan dari Beberapa Proses Pembuatan Kalsium Klorida

2.5 Seleksi Proses

Dengan mempertimbangkan kelebihan dan kekurangan dari ketiga proses di atas, maka dalam pra rancangan pabrik ini, proses yang digunakan adalah proses pembuatan kalsium klorida dari batu kapur dan asam klorida. Pemilihan ini didasarkan pada kelebihan proses ini, jika dibandingkan dengan proses pemurnian air garam alami dan proses Solvay, yaitu (Tetra, 2010) :

1. Biaya bahan baku murah. 2. Bahan baku mudah didapat.

No. Proses Kelebihan Kekurangan 1. Pembuatan dari air

asin secara alami

• Proses pembuatan CaCl2 lebih

sederhana.

• Biaya operasional dalam pembuatan CaCl2 lebih murah.

• Kemurnian CaCl2 yang

dihasilkan lebih rendah.

• Gas bromida harus dihilangkan selama pemrosesan.

2. Solvay (Pembuatan dari batu kapur dan natrium klorida dengan katalis amonium)

• Biaya bahan baku murah.

• Proses pembuatan CaCl2 rumit.

• Biaya operasional mahal.

• Kalsium klorida (CaCl2) diproduksi

sebagai produk samping.

• Kemurnian CaCl2 yang

dihasilkan rendah. 3. Pembuatan dari batu

kapur dan asam klorida

• Biaya bahan baku murah.

• Bahan baku mudah didapat.

• Kemurnian CaCl2

relatif lebih tinggi.

• Konversi CaCl2

tinggi.

• Terdapat senyawa Mg(OH)2 dalam

produk CaCl2.

• Semakin tinggi konsentrasi HCl yang

digunakan, semakin tinggi konsentrasi CaCl2 yang dihasilkan.

3. Kemurnian CaCl2 relatif lebih tinggi.

4. Konversi CaCl2 tinggi.

2.6 Deskripsi Proses

Deskripsi proses dalam proses pembuatan kalsium klorida (CaCl2) dari batu

kapur dan asam klorida yaitu sebagai berikut :

Batu kapur dimasukkan ke dalam crusher (CR-01) untuk dihancurkan dengan ukuran produk yang dihasilkan 0,15 mm. Batu kapur yang telah dihancurkan kemudian dimasukkan ke dalam Reaktor Asam (R-01). Di dalam Reaktor Asam, batu kapur diaduk dengan menambahkan larutan asam klorida (HCl) 30% dari tangki pelarutan HCl (DT-01) pada temperatur 32oC pada tekanan 1 atm dengan pengadukan terus menerus sehingga terjadi reaksi yang menghasilkan CaCl2, MgCl2, H2O dan CO2. Adapun reaksi

yang terjadi di dalam Reaktor Asam adalah sebagai berikut : I. CaCO3(s) + 2 HCl(aq) → CaCl2(s) + CO2(g) + H2O(l)

II. MgCO3(s) + 2 HCl(aq) → MgCl2(s) + CO2(g) + H2O(l)

Hasil reaksi kemudian dipompakan ke dalam Reaktor Penetral (R-02) untuk memisahkan magnesium yang terdapat di dalam batu kapur dan menetralisir sisa asam dengan menambahkan larutan Ca(OH)2 20% dari tangki pelarutan Ca(OH)2 (DT-02)

sehingga terbentuk endapan Mg(OH)2 dan Fe(OH)3, reaksi yang terjadi di dalam reaktor

ini adalah :

I. MgCl2(s) + Ca(OH)2(aq) → Mg(OH)2(s) + CaCl2s)

II. HCl(l) + Ca(OH)2(aq) → CaCl2s) + H2O(l)

III. 2 FeCl3(s) + 3 Ca(OH)2(aq) → 2 Fe(OH)3(s) + 3 CaCl2s)

Keluaran dari reaktor penetral kemudian diumpankan ke dalam evaporator (FE-01). Larutan kalsium klorida yang telah dipekatkan dipompakan ke kristalisator (K-01) untuk diperoleh kristal kalsium klorida. Setelah itu kristal CaCl2 yang dihasilkan

diangkut ke rotary dryer (DE-01) untuk dikeringkan menjadi serbuk hingga konsentrasinya 94% dan didinginkan dengan rotary cooler (RC-01). Produk CaCl2 yang

dihasilkan diseragamkan ukurannya dengan menggunakan screening (SC-01). Bahan yang tidak lolos dari screening dihancurkan dengan ball mill (BM-01) kemudian direcycle kembali ke screening dan diangkut ke dalam gudang penyimpanan CaCl2

Air Proses

Udara Pendingin

Saturated Steam ke Deaerator dan Jaket Pemanas Udara Pendingin Bekas

Batu Kapur HCl FC CaCl2 FC FC 1 5 7 6 3 8 13 15 4 17 9 2 10 11 FC 18 Superheated Steam FC 12 16 TT-01 TT-02 TT-03 DT-01 DT-02 CR-01 C-01 C-02 R-01 R-02 K-01 FE-01 DE-01 RC-01 SC-01 BM-01 P-01 P-02 B-01 P-03 C-03 P-04 P-05

(TT-01) Gudang Batu Kapur

(TT-02) Tangki HCl

(B-01) Blower

(P-01) Pompa

(P-02) Pompa

(DT-01) Dilution Tank HCl

(CR-01) Crusher

(C-02) Belt Conveyor

(R-01) Reaktor Asam

(P-03) Pompa

(TT-03) Gudang Ca(OH)2

(C-03) Belt Conveyor

(R-02) Reaktor Penetral (P-04) Pompa

(FE-01) Evaporator (P-05) Pompa (K-01) Kristalisator (C-04) Screw Conveyor

(C-05) Belt Conveyor (RC-01) Rotary Cooler (SC-01) Screening

(BM-01) Ball Mill

(TT-04) Gudang CaCl2

TT-04 19 21 20 C-05 C-04 TT-05

(B-02) Blower

B-02 FC FC LI LC TC PI LC LC TC TC 14 TC TC LC LC 22 JC-01

(TT-05) Tangki CO2 cair

PC

CO2 LI PC TC PI Ca(OH)2 Kondensat _FC E-60

BAB III

HASIL PERHITUNGAN NERACA MASSA

3.1 Tangki Pelarutan HCl (DT-01)

Tabel 3.1 Neraca Massa pada Tangki Pelarutan (DT-01) Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

Alur 1 Alur 2 Alur 3 HCl 2348,701 2348,701 H2O 3999,140 1481,163 5480,303

subtotal 6347,841 1481,163 7829,004 total 7829,004 7829,004

3.2 Pencampur (R-01)

Tabel 3.2 Neraca Massa pada Pencampur (R-01)

Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 5 Alur 3 Alur 7 Alur 6 CaCO3 3183,854 31,839

MgCO3 30,583 3,058

FeCl3 4,829 4,829

HCl 2348,701 25,879

MgCl2 31,205

CaCl2 3495,276

H2O 5480,303 6053,563

CO2 1402,622

Subtotal 3219,266 7829,004 9645,648 1402,622 Total 11048,270 11048,270

3.3 Tangki Pelarutan Ca(OH)2 (DT-02)

Tabel 3.3 Neraca Massa pada Tangki Pelarutan (DT-02)

Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 8 Alur 9 Alur 10 Ca(OH)2 53,858 53,858

H2O 215,434 215,434

subtotal 53,858 215,434 269,292

total 269,292 269,292

3.4 Reaktor Penetral (R-02)

Tabel 3.4 Neraca Massa pada Reaktor Penetral (R-02)

Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 7 Alur 10 Alur 11 CaCO3 31,839 31,839

MgCO3 3,058 3,058

FeCl3 4,829 0,483

HCl 25,879 2,588

MgCl2 31,205 9,361

CaCl2 3495,276 3560,606

H2O 6053,563 215,434 6280,493

Ca(OH)2 53,858 10,242

Mg(OH)2 13,377

Fe(OH)3 2,863

Subtotal 9645,648 269,292 9914,910 Total 9914,910 9914,910

3.5 Evaporator (FE-01)

Tabel 3.5 Neraca Massa pada Evaporator (FE-01) Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

Alur 11 Alur 12 Alur 13

CaCO3 31,839 31,839

MgCO3 3,058 3,058

FeCl3 0,483 0,483

HCl 2,588 2,588

MgCl2 9,361 9,361

CaCl2 3560,606 3560,606

H2O 6280,493 5024,394 1256,099

Ca(OH)2 10,242 10,242

Mg(OH)2 13,377 13,377

Fe(OH)3 2,863 2,863

Subtotal 9914,910 5024,394 4890,516 Total 9914,910 9914,910

3.6 Kristalisator (K-01)

Tabel 3.6 Neraca Massa pada Kristalisator (K-01) Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

Alur 13 Alur 14 Alur 15

CaCO3 31,839 31,839

MgCO3 3,058 3,058

FeCl3 0,483 0,483

HCl 2,588 2,588

MgCl2 9,361 9,361

CaCl2 3560,606 3560,606

H2O 1256,099 708,025 548,073

Ca(OH)2 10,242 10,242

Mg(OH)2 13,377 13,377

Fe(OH)3 2,863 2,863

Subtotal 4890,516 708,025 4182,491 Total 4890,516 4890,516

3.7 Rotary Dryer (DE-01)

Tabel 3.7 Neraca Massa pada Rotary Dryer (DE-01) Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

Alur 15 Alur 16 Alur 17 CaCO3 31,839 31,839

MgCO3 3,058 3,058

FeCl3 0,483 0,483

HCl 2,588 2,588

MgCl2 9,361 9,361

CaCl2 3560,606 3560,606

H2O 548,073 394,613 153,461

Ca(OH)2 10,242 10,242

Mg(OH)2 13,377 13,377

Fe(OH)3 2,863 2,863

Subtotal 4182,491 394,613 3787,878 Total 4182,491 4182,491

3.8 Rotary Cooler (RC-01)

Tabel 3.8 Neraca Massa pada Rotary Cooler (RC-01) Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam)

Alur 17 Alur 18 CaCO3 31,839 31,839

MgCO3 3,058 3,058

FeCl3 0,483 0,483

HCl 2,588 2,588

MgCl2 9,361 9,361

CaCl2 3560,606 3560,606

H2O 153,461 153,461

Ca(OH)2 10,242 10,242

Mg(OH)2 13,377 13,377

Fe(OH)3 2,863 2,863

Subtotal 3787,878 3787,878 Total 3787,878 3787,878

3.9 Screening (SC-01)

Tabel 3.9 Neraca Massa pada SC-01

Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 18 Alur 19 Alur 21 CaCO3 31,839 0,318 31,520

MgCO3 3,058 0,031 3,028

FeCl3 0,483 0,005 0,478

HCl 2,588 0,026 2,562 MgCl2 9,361 0,094 9,268

CaCl2 3560,606 35,606 3525,000

H2O 153,461 1,535 151,926

Ca(OH)2 10,242 0,102 10,140

Mg(OH)2 13,377 0,134 13,243

Fe(OH)3 2,863 0,029 2,835

Subtotal 3787,878 37,879 3749,999 Total 3787,878 3787,878

3.10 Ball Mill (BM-01)

Tabel 3.10 Neraca Massa pada BM-01

Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Alur 19 Alur 20 CaCO3 0,318 0,318

MgCO3 0,031 0,031

FeCl3 0,005 0,005

HCl 0,026 0,026

MgCl2 0,094 0,094

CaCl2 35,606 35,606

H2O 1,535 1,535

Ca(OH)2 0,102 0,102

Mg(OH)2 0,134 0,134

Fe(OH)3 0,029 0,029

BAB IV

HASIL PERHITUNGAN NERACA PANAS

4.1 Tangki Pelarutan HCl (DT-01)

Tabel 4.1 Neraca Panas pada DT-01

Alur Masuk (KJ/jam) Keluar (KJ/jam) Umpan 111644,888

Produk 116458,118

��� 4813,230

Total 116458,118 116458,118

4.2 Reaktor Asam (R-01)

Tabel 4.2 Neraca Panas pada R-01

Alur Masuk (KJ/jam) Keluar (KJ/jam) Umpan 129797,988

Produk 199867,978

��� 2174,012

Beban Panas 72244,002

Total 202041,99 202041,99

4.3 Tangki Pelarutan Ca(OH)2 (DT-02)

Tabel 4.3 Neraca Panas pada DT-02

Alur Masuk (KJ/jam) Keluar (KJ/jam) Umpan 1003,746

Produk 1023,577

��� 19,831

4.4 Reaktor Penetral (R-02)

Tabel 4.4 Neraca Panas pada R-02

Alur Masuk (KJ/jam) Keluar (KJ/jam) Umpan 192569,828

Produk 188204,025

��� -62,659

Beban Panas -4428,462

Total 188141,852 188141,852

4.5 Evaporator (FE-01)

Tabel 4.5 Neraca Panas pada FE-01

Alur Masuk (KJ/jam) Keluar (KJ/jam) Umpan 188204,025

Produk 12516419,6

Steam 12328215,579

Total 12516419,6 12516419,6

4.6 Kristalisator (K-01)

Tabel 4.6 Neraca Panas pada K-01

Alur Masuk (KJ/jam) Keluar (KJ/jam) Umpan 527761,541

Produk 1767286,199

Udara Pendingin 1426537,238 ��� 2666061,896

4.7 Rotary Dryer (DE-01)

Tabel 4.7 Neraca Panas pada DE-01

Alur Masuk (KJ/jam) Keluar (KJ/jam) Umpan 43435,475

Produk 1058425,967

Steam 1014990,492

Total 1058425,967 1058425,967

4.8 Rotary Cooler (RC-01)

Tabel 4.8 Neraca Panas pada RC-01

Alur Masuk (KJ/jam) Keluar (KJ/jam) Umpan 106161,179

Produk 5147,121

Udara Pendingin 101014,058 Total 106161,179 106161,179

4.9 Kompressor (JC-01)

Tabel 4.9 Neraca Panas pada JC-01

Alur Masuk (KJ/jam) Keluar (KJ/jam) Umpan 8321,727

Produk 11907,586

Beban Panas 3585,859

BAB V

SPESIFIKASI PERALATAN

1. Gudang Penyimpanan Bahan Baku Batu Kapur (TT-01)

Fungsi : Menyimpan bahan baku batu kapur sebelum diproses Bahan konstruksi : Dinding : beton

Lantai : aspal Atap : asbes

Bentuk : Gedung berbentuk persegi-panjang ditutup atap Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi : Temperatur : 30°C Tekanan : 1 atm

Kapasitas : 794,452 m3

Ukuran : Panjang = 11,669 m Lebar = 11,669 m Tinggi = 5,834 m

2. Belt Conveyor (C-01)

Fungsi : mengangkut batu kapur menuju crusher (CR-01) Jenis : horizontal belt conveyor

Bahan Konstruksi : carbon steel

Kondisi operasi : Temperatur = 30°C Tekanan = 1 atm Jumlah : 1 unit

Laju alir : 3219,2655 kg/jam = 0,894 kg/s Daya : 1/4 hp

Belt Conveyer Laju alir (kg/jam)

Densitas (kg/m3)

Daya (hp)

Daya standar(hp) C-01

0,894 2655 0,033 1/4 C-02

0,894 2655 0,033 1/4 C-03

0,015 2240 0,001 1/4 C-05

1,052 2058,690 0,038 1/4

3. Crusher (CR-01)

Fungsi : Menggiling batu kapur menjadi butir-butiran halus. Jenis : roll crusher

Bahan konstruksi : Carbon steel

Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 3219,266 kg/jam = 0,894 kg/s Ukuran produk : 0,15 cm = 15 mm

Daya : 40 hp

4. Tangki Penyimpanan HCl (TT-02)

Fungsi : Untuk menyimpan Asam Klorida Bahan konstruksi : 304 Stainless steel

Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal Jenis Sambungan : Double welded butt joints

Jumlah : 2 unit

Kondisi Operasi : Temperatur = 30oC Tekanan = 1 atm Kapasitas : 2580,266 m3

Diameter tangki : 11,208 m Tinggi total tangki : 13,076 m

Pdesain : 429,636 kPa = 4,240 atm = 61,499 psi Tebal dinding tangki : 2 ¼ in

5. Pompa Tangki Penyimpanan HCl (P-01)

Fungsi : Untuk memompa asam klorida dari TT-02 ke Tangki Pelarutan HCl (DT-01)

Jenis : Pompa sentrifugal Jumlah : 1 unit

Bahan Konstruksi : Stainless Steel Kondisi Operasi : Temperatur = 30oC

Tekanan = 1 atm Diameter pipa : 1,5 in

Panjang pipa : 72,808 ft

Kapasitas : 0,0007 m3/s = 0,0230 ft3/s Daya : ¼ hp

6. Pompa Air Bersih (P-02)

Fungsi : Untuk memompa air bersih ke Tangki Pelarutan HCl (DT-01) Jenis : Pompa sentrifugal

Jumlah : 1 unit

Bahan Konstruksi : Commercial Steel Kondisi Operasi : Temperatur = 30oC

Tekanan = 1 atm Diameter pipa : 1,5 in

Panjang pipa : 72,8083 ft

Kapasitas : 0,0166 ft3/s = 0,00047 m3/s Daya : ¼ hp

7. Tangki Pelarutan HCl (DT-01)

Fungsi : Mencampurkan HCl dan H2O untuk membuat larutan

HCl 30%

Jenis Konstruksi : Tangki berpengaduk dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : Carbon steel SA-285 grade C

Jumlah : 1 unit

Tekanan = 1 atm Kapasitas : 143,117 m3

Diameter tangki : 5,896 m = 232,141 in Tinggi total tangki : 7,862 m

Pdesain : 202,512 kPa = 1,999 atm = 28,988 psia Tebal dinding tangki : 2 in

Tebal dinding head : 2 in

Jenis pengaduk : flat six blade open turbine (turbin datar enam daun) Jumlah Baffle : 4

Daya Pengaduk : �����

8. Reaktor Asam (R-01)

Fungsi : Tempat berlangsungnya reaksi pembentukan kalsium klorida dengan penambahan HCl

Jenis : Reaktor tangki berpengaduk

Bentuk : silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : Carbon steel SA-285 grade C

Jenis pengaduk : flat 6 blade open turbine (turbin datar enam daun) Jenis sambungan : double welded butt joins

Jumlah baffle : 4 buah Jumlah : 3 unit

Kondisi Operasi : Temperatur = 30oC Tekanan = 1 atm Kapasitas : 25,918 m3

Diameter tangki : 3,097 m = 121,922 in Tinggi total tangki : 4,129 m

Pdesain : 173,329 kPa = 1,711 atm = 24,811 psia Tebal dinding tangki : 2 in

Tebal dinding head : 1,5 in Tebal jaket pemanas : 1,5 in

Jenis pengaduk : flat six blade open turbine (turbin datar enam daun) Jumlah Baffle : 4

Daya Pengaduk : ����

9. Pompa (P-03)

Fungsi : Untuk memompa hasil keluaran R-01 menuju ke Reaktor Penetral (R-02)

Jenis : Positive displacement (rotary pump) Jumlah : 1 unit

Bahan Konstruksi : Commercial Steel Kondisi Operasi : Temperatur = 30oC

Tekanan = 1 atm Diameter pipa : 3 in

Panjang pipa : 93,463 ft

Kapasitas : 0,0758 ft3/s = 0,0021 m3/s Daya : ½ hp

10.Gudang Penyimpanan Ca(OH)2 (TT-03)

Fungsi : Menyimpan bahan baku Ca(OH)2 sebelum diproses

Bentuk bangunan : Gedung berbentuk persegi-panjang ditutup atap Bahan konstruksi : Dinding : beton

Lantai : aspal Atap : asbes Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi : Temperatur : 30°C Tekanan : 1 atm Kebutuhan : 15 hari

Kapasitas : 15,763 m3

Ukuran : Tinggi = 3,980 m Lebar = 1,990 m Panjang = 1,990 m

11.Tangki Pelarutan Ca(OH)2 (DT-02)

Fungsi : Mencampurkan Ca(OH)2 dan H2O untuk membuat

larutan Ca(OH)2 20%

Jenis Konstruksi : Tangki berpengaduk dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : Carbon steel SA-285 grade C

Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi : Temperatur : 30°C Tekanan : 1 atm Kapasitas : 6,897 m3

Diameter tangki : 1,637 m Tinggi total tangki : 2,499 m

Pdesain : 149,132 kPa = 1,472 atm = 21,347 psia Tebal dinding tangki : 1 ½ in

Tebal dinding head : 1 ½ in

Jenis pengaduk : flat six blade open turbine (turbin datar enam daun) Jumlah Baffle : 4

Daya Pengaduk : ����

12.Reaktor Penetral (R-02)

Fungsi : Tempat berlangsungnya reaksi penetralan sisa asam dengan penambahan Ca(OH)2

Jenis : Reaktor tangki berpengaduk

Bentuk : silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : Carbon steel SA-285 grade C

Jenis pengaduk : flat 6 blade open turbine (turbin datar enam daun) Jenis sambungan : double welded butt joins

Jumlah baffle : 4 buah Jumlah : 4 unit

Kondisi Operasi : Temperatur = 30oC Tekanan = 1 atm Kapasitas : 1,080 m3

Tinggi total tangki : 1,432 m

Pdesain : 139,047 kPa = 19,903 psia = 1,372 atm Tebal dinding tangki : 2 in

Tebal dinding head : 1,5 in Tebal jaket : 1,5 in Tebal insulator : 0,25 in

Jenis pengaduk : flat six blade open turbine (turbin datar enam daun) Jumlah Baffle : 4

Daya Pengaduk : �,����

13.Pompa (P-04)

Fungsi : Untuk memompa hasil keluaran R-02 ke evaporator (FE-01) Jenis : Positive displacement (rotary pump)

Jumlah : 1 unit

Bahan Konstruksi : Commercial Steel Kondisi Operasi : Temperatur = 30oC

Tekanan = 1 atm Diameter pipa : 3 in

Panjang pipa : 93,463 ft

Kapasitas : 0,0783 ft3/s = 0,0022 m3/s Daya : ½ hp

14.Evaporator

Fungsi : Untuk memekatkan CaCl2 dan mengurangi kadar air

Bentuk : Long-tube Vertical Evaporator

Tipe : Single Effect Evaporator

Jenis : 1-4 shell and tube exchanger

Dipakai : 1 ¼ in OD Tube 18 BWG, panjang = 20 ft, 4 pass Luas Permukaan : ���,������

15.Pompa (P-05)

Fungsi : Untuk memompa hasil keluaran FE-01 menuju kristalisator (K-01)

Jenis : Positive displacement (rotary pump)

Jumlah : 1 unit

Bahan Konstruksi : Commercial Steel Kondisi Operasi : Temperatur = 30oC Tekanan = 1 atm Diameter pipa : 2 in

Panjang pipa : 79,2825 ft

Kapasitas : 0,0289 ft3/s = 0,0008 m3/s Daya : ¼ hp

16.Kristalisator (K-01)

Fungsi : Mengkristalkan CaCl2

Jenis : Direct contact air cooling crystallizer Bahan Konstruksi : Carbon Steel SA-285 Grade C Jumlah : 1 unit

Tekanan desain : 149,589 kPa Dimensi vapour space

Diameter : �,����

Tinggi shell : 0,614 m Tinggi tutup : 0,102 m Diameter liq/cr. chan. : 0,092 m Tinggi conical section : 0,151 m Tebal plat tutup : 1½ in Dimensi liquid/crystal channel Sudut apex konis : 30o Diameter : �,����

Tinggi shell : 1,398 m = 55,030 in Tebal plat shell : ¼ in

Diameter sambungan : 0,230 m Tinggi conical section : 1,011 m Panjang liq/cr. chan. : 0,978 m Tebal plat tutup : 1½ in

17.Screw Conveyor (C-04)

Fungsi : Mengangkut kristal kalsium klorida yang keluar dari RC-01 Jenis : horizontal screw conveyor

Bahan konstruksi : carbon steel

Kondisi operasi : Temperatur = 30°C Tekanan = 1 atm Kapasitas : 2788,345 kg/jam Jarak angkut : 10 m

Diameter screw : 2 in Kecepatan motor : 1rpm Daya : 1 ¼ hp

18.Rotary Dryer (DE-01)

Fungsi : Mengeringkan CaCl2 yang keluar dari kristalisator.

Tipe : Rotary Dryer

Bentuk : Direct fired rotary dryer

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283, Grade C Jenis sambungan : Double welded butt joints

Jumlah : 1 unit Diameter : 3,424

Panjang : 10,437 m = 34,241 ft Kecepatan putaran : �,������

Daya : 11 kW

19.Blower (B-01)

Fungsi : Mengalirkan udara ke kristalisator (K-01) dan rotary cooler

Jenis : Centrifugal Blower

Bahan konstruksi : Carbon Steels SA-283, grade C Kondisi Operasi : Temperatur = 30oC

Tekanan = 1 atm Kapasitas : 26146,107 kg/jam Daya : 65 hp

20.Rotary Cooler (RC-01)

Fungsi : Mendinginkan cacl2 agar diperoleh suhu 40oC

Jenis : Counter current direct heat rotary cooler

Bahan konstruksi : Carbon Steels SA-283, grade C Jumlah : 1 unit

Diameter : 1,846 m Panjang : 7,384 m Kecepatan putaran : 19,761 m3 Daya : 22 kW

21.Screening (SC-01)

Fungsi : Untuk mengayak partikel yang keluar dari RC-01 agar mempunyai diameter partikel yang seragam

Jenis : Sieve Tray, Tyler Standart Screen Bahan konstruksi : Carbon Steels SA-283, grade C Jumlah : 1 unit

ayakan dengan spesifikasi:

• Ukuran = 80 mesh

• Bukaan ayakan = 0,175 mm

• Nominal diameter kawat = 0,142 mm

22.Ball mill (BM-01)

Fungsi : Menggiling kalsium klorida yang tertahan pada bagian atas SC-01 menjadi partikel yang lebih halus

Bahan konstruksi : Carbon Steels SA-283, grade C Jumlah : 1 unit

Kondisi Operasi : Temperatur = 30oC Tekanan = 1 atm

Kapasitas : 378,787 kg/jam = 0,105 kg/s Daya : 10 hp

23.Gudang Penyimpanan Produk CaCl2 (TT-04)

Fungsi : Menyimpan bahan baku CaCl2 sebelum diproses

Bentuk bangunan : Gedung berbentuk persegi-panjang ditutup atap Bahan konstruksi : Dinding : beton

Lantai : aspal Atap : asbes Jumlah : 1 unit

Kondisi ruangan : Temperatur: 30°C Tekanan : 1 atm Kebutuhan : 1 minggu

Kapasitas : 562,597 m3

Ukuran : Panjang = 13,104 m Lebar = 6,552 m Tinggi = 6,552 m

24.Blower (B-02)

Fungsi : Mengalirkan gas CO2 ke kompressor (JC-01)

Jenis : Centrifugal Blower

Bahan konstruksi : Carbon Steels SA-283, grade C Kondisi operasi : Temperatur : 30°C

Tekanan : 1 atm

Daya : 0,5 hp

25. Kompressor (JC-01)

Fungsi : Untuk menaikkan tekanan dan mancairkan gas CO2

Jenis : three stage compressor

Diameter dalam (ID) : 10,02 in Diameter luar (OD) : 10,75 in Luas penampang (A) : 0,547 ft2

26. Tangki Penyimpanan CO2 (TT-05)

Fungsi : Untuk menyimpan CO2 cair

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-285 grade C

Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal Jenis Sambungan : Double welded butt joints

Jumlah : 1 unit

Kondisi Operasi : Temperatur = 35oC Tekanan = 15 atm Kapasitas : 842,041 m3

Diameter tangki : 9,722 m = 382,765 in Tinggi total tangki : 11,343 m

Pdesain : 1903,839 kPa = 18,789 atm = 272,518 psi Tebal dinding tangki : 6 in

BAB VI

INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA

6.1 Instrumentasi

Instrumentasi adalah peralatan yang dipakai di dalam suatu proses kontrol untuk mengatur jalannya suatu proses agar diperoleh hasil sesuai dengan yang diharapkan. Dalam suatu pabrik kimia, pemakaian instrumen merupakan suatu hal yang sangat penting karena dengan adanya rangkaian instrumen tersebut maka operasi semua peralatan yang ada di dalam pabrik dapat dimonitor dan dikontrol dengan cermat, mudah dan efisien. Alat-alat instrumentasi dipasang pada setiap peralatan proses dengan tujuan agar sarjana teknik dapat memantau dan mengontrol kondisi di lapangan. Dengan adanya instrumentasi ini pula, para sarjana teknik dapat segera melakukan tindakan apabila terjadi kejanggalan dalam proses. Namun pada dasarnya, tujuan pengendalian tersebut adalah agar kondisi proses di pabrik mencapai tingkat kesalahan (error) yang paling minimum sehingga produk dapat dihasilkan secara optimal (Considine, 1985).

Fungsi instrumentasi adalah sebagai pengontrol (controller), penunjuk

(indicator), pencatat (recorder), dan pemberi tanda bahaya (alarm). Instrumentasi

bekerja dengan tenaga mekanik atau tenaga listrik dan pengontrolannya dapat dilakukan secara manual atau otomatis. . Penggunaan instrumen pada suatu peralatan proses tergantung pada pertimbangan ekonomi dan sistem peralatan itu sendiri. Pada pemakaian alat-alat instrumen juga harus ditentukan apakah alat-alat tersebut dipasang diatas papan instrumen dekat peralatan proses (kontrol manual) atau disatukan dalam suatu ruang kontrol yang dihubungkan dengan bangsal peralatan (kontrol otomatis) (Peters & Timmerhaus, 1991).

Variabel-variabel proses yang biasanya dikontrol/diukur oleh instrumen adalah (Considine,1985) :

1. Variabel utama, seperti temperatur, tekanan, laju alir, dan level cairan.

2. Variabel tambahan, seperti densitas, viskositas, panas spesifik, konduktivitas, pH, humiditas, titik embun, komposisi kimia, kandungan kelembaban, dan variabel lainnya.

Pada dasarnya sistem pengendalian terdiri dari (Considine,1985) : 1. Sensing Elemen/Elemen Perasa (Primary Element)

Elemen yang merasakan (menunjukkan) adanya perubahan dari harga variabel yang diukur.

2. Elemen pengukur (measuring element)

Elemen pengukur adalah suatu elemen yang sensitif terhadap adanya perubahan temperatur, tekanan, laju aliran, maupun tinggi fluida. Perubahan ini merupakan sinyal dari proses dan disampaikan oleh elemen pengukur ke elemen pengontrol. 3. Elemen pengontrol (controlling element)

Elemen pengontrol yang menerima sinyal kemudian akan segera mengatur perubahan-perubahan proses tersebut sama dengan nilai set point (nilai yang diinginkan). Dengan demikian elemen ini dapat segera memperkecil ataupun meniadakan penyimpangan yang terjadi.

4. Elemen pengontrol akhir (final control element)

Elemen ini merupakan elemen yang akan mengubah masukan yang keluar dari elemen pengontrol ke dalam proses sehingga variabel yang diukur tetap berada dalam batas yang diinginkan dan merupakan hasil yang dikehendaki.

Pengendalian peralatan instrumentasi dapat dilakukan secara otomatis dan semi otomatis. Pengendalian secara otomatis adalah pengendalian yang dilakukan dengan mengatur instrumen pada kondisi tertentu, bila terjadi penyimpangan variabel yang dikontrol maka instrumen akan bekerja sendiri untuk mengembalikan variabel pada kondisi semula, instrumen ini bekerja sebagai controller. Pengendalian secara semi otomatis adalah pengendalian yang mencatat perubahan-perubahan yang terjadi pada variabel yang dikontrol. Untuk mengubah variabel-variabel ke nilai yang diinginkan dilakukan usaha secara manual, instrumen ini bekerja sebagai pencatat (indicator).

Faktor-faktor yang perlu diperhatikan dalam instrumen-instrumen adalah (Peters & Timmerhaus, 1991) :

1. Range yang diperlukan untuk pengukuran

2. Level instrumentasi

3. Ketelitian yang dibutuhkan 4. Bahan konstruksinya

Instrumentasi yang umum digunakan dalam pabrik adalah (Considine,1985) :

1. Temperature Controller (TC)

Adalah alat/instrumen yang digunakan sebagai alat pengatur suhu atau pengukur sinyal mekanis atau listrik. Pengaturan temperatur dilakukan dengan mengatur jumlah material proses yang harus ditambahkan/dikeluarkan dari dalam suatu proses yang sedang bekerja.

Prinsip kerja:

Rate fluida masuk atau keluar alat dikontrol oleh diafragma valve. Rate fluida ini memberikan sinyal kepada TC untuk mendeteksi dan mengukur suhu sistem pada set point.

2. Pressure Controller (PC)

Adalah alat/instrumen yang dapat digunakan sebagai alat pengatur tekanan atau pengukur tekanan atau pengubah sinyal dalam bentuk gas menjadi sinyal mekanis. Pengatur tekanan dapat dilakukan dengan mengatur jumlah uap/gas yang keluar dari suatu alat dimana tekanannya ingin dideteksi.

Prinsip kerja:

Pressure control (PC) akibat tekanan uap keluar akan membuka/menutup diafragma valve. Kemudian valve memberikan sinyal kepada PC untuk mengukur dan mendeteksi tekanan pada set point.

3. Flow Controller (FC)

Adalah alat/instrumen yang bisa digunakan untuk mengatur kecepatan aliran fluida dalam pipa line atau unit proses lainnya. Pengukuran kecepatan aliran fluida dalam pipa biasanya diatur dengan mengatur output dari alat, yang mengakibatkan fluida mengalir dalam pipe line.

Prinsip kerja:

Kecepatan aliran diatur oleh regulating valve dengan mengubah tekanan discharge dari pompa. Tekanan discharge pompa melakukan bukaan/tutupan valve dan FC menerima sinyal untuk mendeteksi dan mengukur kecepatan aliran pada set point.

4. Level Controller (LC)

Adalah alat/instrumen yang dipakai untuk mengatur ketinggian (level) cairan dalam suatu alat dimana cairan tersebut bekerja. Pengukuran tinggi permukaan cairan

dilakukan dengan operasi dari sebuah control valve, yaitu dengan mengatur rate cairan masuk atau keluar proses.

Prinsip kerja :

Jumlah aliran fluida diatur oleh control valve. Kemudian rate fluida melalui valve ini akan memberikan sinyal kepada LC untuk mendeteksi tinggi permukaan pada set point.

5. Pressure Indicator (PI)

Merupakan alat untuk mengetahui tekanan aliran atau tekanan operasi dari suatu alat.

6. Temperature Indicator (TI)

Merupakan alat untuk mengetahui temperatur operasi dari suatu alat. 7. Level Indicator (LI)

Level Indicator (LI) merupakan instrumen yang digunakan untuk mengetahui tinggi

suatu cairan dalam tangki.

Tabel 6.1 Daftar penggunaan instrumentasi pada Pra – Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Klorida dari Batu Kapur dan Asam Klorida

No Nama alat Jenis instrumen Kegunaan 1 Tangki

Penyimpanan HCl Level indicator (LI) Menunjukkan tinggi cairan dalam tangki

2 Reaktor Asam dan Reaktor Penetral

Temperature

controller (TC) Mengontrol laju alir dalam reactor

Pressure

Indicator (PI) Mengamati suhu dalam reactor

Level controller (LC)

Mengontrol ketinggian cairan dalam reactor

3 Pompa Flow

Controller (FC) Mengontrol laju alir pada pompa

4 Tangki Pelarutan HCl dan Ca(OH)2

Flow

Controller (FC) Mengontrol laju alir dalam tangki

Level

controller (LC) Mengontrol ketinggian cairan dalam tangki

Temperature

controller (TC) Mengontrol suhu dalam tangki

5 Evaporator

Temperature

controller (TC) Mengontrol suhu dalam evaporator

Pressure

Level controller (LC)

Mengontrol ketinggian cairan dalam

evaporator

6 Kristalisator Temperature

controller (TC) Mengontrol suhu dalam kristalisator

7 Rotary Dryer Temperature

controller (TC) Mengontrol suhu dalam rotary dryer

8 Rotary Cooler Temperature

controller (TC) Mengontrol suhu dalam rotary cooler

9 Blower Flow Controller

(FC) Mengontrol laju alir pada blower

10 Kompressor Pressure

controller (PC) Mengontrol tekanan pada kompressor

11 Tangki Penyimpanan CO2

Level indicator (LI) Menunjukkan tinggi cairan dalam tangki

Pressure

controller (PC) Mengontrol tekanan dalam tangki

6.2 Keselamatan Kerja

Keselamatan kerja merupakan bagian dari kelangsungan produksi pabrik, oleh karena itu aspek ini harus diperhatikan secara serius dan terpadu. Untuk maksud tersebut perlu diperhatikan cara pengendalian keselamatan kerja dan keamanan pabrik pada saat perancangan dan saat pabrik beroperasi.

Salah satu faktor yang penting sebagai usaha menjamin keselamatan kerja adalah dengan menumbuhkan dan meningkatkan kesadaran karyawan akan pentingnya usaha untuk menjamin keselamatan kerja. Usaha-usaha yang dapat dilakukan antara lain (Peters & Timmerhaus, 1991) :

1. Meningkatkan spesialisasi ketrampilan karyawan dalam menggunakan peralatan secara benar sesuai tugas dan wewenangnya serta mengetahui cara-cara mengatasi kecelakaan kerja.

2. Melakukan pelatihan secara berkala bagi karyawan. Pelatihan yang dimaksud dapat meliputi :

 Pelatihan untuk menciptakan kualitas Sumber Daya Manusia (SDM) yang tinggi dan bertanggung-jawab, misalnya melalui pelatihan kepemimpinan dan pelatihan pembinaan kepribadian.

 Studi banding (workshop) antar bidang kerja, sehingga karyawan diharapkan memiliki rasa kepedulian terhadap sesama karyawan.

3. Membuat peraturan tata cara dengan pengawasan yang baik dan memberi sanksi bagi karyawan yang tidak disiplin.

Sebagai pedoman pokok dalam usaha penanggulangan masalah kerja, Pemerintah Republik Indonesia telah mengeluarkan Undang-Undang Keselamatan Kerja pada tanggal No 1 tanggal 12 Januari 1970. Semakin tinggi tingkat keselamatan kerja dari suatu pabrik maka makin meningkat pula aktivitas kerja para karyawan. Hal ini disebabkan oleh keselamatan kerja yang sudah terjamin dan suasana kerja yang menyenangkan.

Hal-hal yang perlu dipertimbangkan dalam perancangan pabrik untuk menjamin adanya keselamatan kerja adalah sebagai berikut (Peters & Timmerhaus, 1991):

1. Penanganan dan pengangkutan bahan menggunakan manusia harus seminimal mungkin.

2. Adanya penerangan yang cukup dan sistem pertukaran udara yang baik. 3. Jarak antar mesin-mesin dan peralatan lain cukup luas.

4. Setiap ruang gerak harus aman, bersih dan tidak licin .

5. Setiap mesin dan peralatan lainnya harus dilengkapi alat pencegah kebakaran. 6. Tanda-tanda pengaman harus dipasang pada setiap tempat yang berbahaya. 7. Penyediaan fasilitas pengungsian bila terjadi kebakaran.

6.3 Keselamatan Kerja Pada Pabrik Pembuatan Kalsium Klorida dari Batu Kapur dan Asam Klorida

Dalam rancangan pabrik pembuatan kalsium klorida, usaha-usaha pencegahan terhadap bahaya-bahaya yang mungkin terjadi dilakukan sebagai berikut (Peters & Timmerhaus, 1991) :

6.3.1 Pencegahan Terhadap Kebakaran dan Peledakan

Proses produksi kalsium klorida dari batu kapur dan asam klorida menggunakan reaktor yang beroperasi pada suhu 32°C dengan menggunakan bahan bakar minyak. Bahaya yang kemungkinan timbul adalah kebakaran atau peledakan yang berasal dari reaktor. Selain itu unit penghasil uap (boiler) juga dapat menciptakan hal yang serupa apabila pengendalian tidak berjalan optimal.

Dari uraian di atas maka perlu dilakukan upaya pencegahan dan penanganan terhadap kebakaran dan ledakan sebagai berikut :

tempat yang strategis dan penting seperti laboratorium dan ruang proses.

2. Pada peralatan pabrik yang berupa tangki dibuat main hole dan hand hole yang cukup untuk pemeriksaan.

3. Sistem perlengkapan energi seperti pipa bahan bakar, saluran udara, saluran steam, dan air dibedakan warnanya dan letaknya tidak menggangu gerakan karyawan.

4. Mobil pemadam kebakaran yang ditempatkan di fire station setiap saat dalam keadaan siap siaga.

5. Penyediaan racun api yang selalu siap dengan pompa hydrant untuk jarak tertentu. Sesuai dengan peraturan yang tertulis dalam Peraturan Tenaga Kerja No. Per/02/Men/1983 tentang instalasi alarm kebakaran otomatis, yaitu :

1. Detektor Kebakaran, merupakan alat yang berfungsi untuk mendeteksi secara dini adanya suatu kebakaran awal. Alat ini terbagi atas:

a. Smoke detector adalah detector yang bekerja berdasarkan terjadinya akumulasi

asap dalam jumlah tertentu.

b. Gas detector adalah detector yang bekerja berdasarkan kenaikan konsentrasi

gas yang timbul akibat kebakaran ataupun gas-gas lain yang mudah terbakar. c. Alarm kebakaran, merupakan komponen dari sistem deteksi dan alarm

kebakaran yang memberikan isyarat adanya suatu kebakaran. Alarm ini berupa:

 Alarm kebakaran yang memberi tanda atau isyarat berupa bunyi khusus (audible alarm).

 Alarm kebakaran yang memberi tanda atau isyarat yang tertangkap oleh pandangan mata secara jelas (visible alarm).

2. Panel Indikator Kebakaran

Panel indikator kebakaran adalah suatu komponen dari sistem deteksi dan alarm kebakaran yang berfungsi mengendalikan sistem dan terletak di ruang operator.

6.3.2 Peralatan Perlindungan Diri

Upaya peningkatan keselamatan kerja bagi karyawan pada pabrik ini adalah dengan menyediakan fasilitas sesuai bidang kerjanya. Fasilitas yang diberikan adalah melengkapi karyawan dengan peralatan perlindungan diri sebagai berikut :

2. Penutup telinga. 3. Topi pengaman. 4. Sarung tangan. 5. Sepatu pengaman. 6. Pelindung mata. 7. Masker udara.

6.3.3 Keselamatan Kerja Terhadap Bahaya Listrik

Upaya peningkatan keselamatan kerja terhadap listrik adalah sebagai berikut : 1. Setiap instalasi dan alat-alat listrik harus diamankan dengan pemakaian sekering

atau pemutus arus listrik otomatis lainnya.

2. Sistem perkabelan listrik harus dirancang secara terpadu dengan tata letak pabrik untuk menjaga keselamatan dan kemudahan jika harus dilakukan perbaikan.

3. Penempatan dan pemasangan motor-motor listrik tidak boleh mengganggu lalu lintas pekerja.

4. Memasang papan tanda bahaya yang jelas pada daerah sumber tegangan tinggi. 5. Isolasi kawat hantaran listrik harus disesuaikan dengan keperluan.

6. Setiap peralatan yang menjulang tinggi harus dilengkapi dengan alat penangkal petir yang dibumikan.

7. Kabel-kabel listrik yang letaknya berdekatan dengan alat-alat yang bekerja pada suhu tinggi harus diisolasi secara khusus.

6.3.4 Pencegahan Terhadap Gangguan Kesehatan

Upaya peningkatan kesehatan karyawan dalam lapangan kerja adalah :

1. Setiap karyawan diwajibkan untuk memakai pakaian kerja selama berada di dalam lokasi pabrik.

2. Dalam menangani bahan-bahan kimia yang berbahaya, karyawan diharuskan memakai sarung tangan karet serta penutup hidung dan mulut.

3. Bahan-bahan kimia yang selama pembuatan, pengolahan, pengangkutan, penyimpanan, dan penggunaannya dapat menimbulkan ledakan, kebakaran, korosi, maupun gangguan terhadap kesehatan harus ditangani secara cermat.

3.1.11 Pajak Bumi dan Bangunan

Pajak Bumi dan Bangunan adalah Rp 1.307.112.500,-

Total Biaya Tetap (Fixed Cost) = Rp 181.351.218.493,-

3.2 Biaya Variabel

3.2.5 Biaya Variabel Bahan Baku Proses dan Utilitas per tahun

Biaya persediaan bahan baku proses dan utilitas selama 90 hari adalah Rp 509.404.023.612,-

Total biaya persediaan bahan baku proses dan utilitas selama 1 tahun adalah :

= Rp 509.404.023.612,- × 90 330

= Rp 1.867.814.753.246,-

3.2.6 Biaya Variabel Tambahan Biaya variabel tambahan terbagi menjadi:

1. Biaya Perawatan dan Penanganan Lingkungan

Diperkirakan 5% dari biaya variabel bahan baku (Peters et.al., 2004).

Biaya perawatan dan penanganan lingkungan = 0,05 x Rp 1.867.814.753.246,- = Rp 93.390.737.662,-

2. Biaya Variabel Pemasaran dan Distribusi

Diperkirakan 1% dari biaya variabel bahan baku (Peters et.al., 2004). Biaya variabel pemasaran dan distribusi = 0,01 x Rp 1.867.814.753.246,-

= Rp 18.678.147.532,-

Total biaya variabel tambahan = Rp 112.068.885.195,- 3.2.7 Biaya Variabel Lainnya

Diperkirakan 5% dari biaya variabel tambahan (Peters et.al., 2004). Biaya variabel lainnya = 0,05 x Rp 112.068.885.195,-

Total Biaya Variabel = Rp 1.985.487.082.700,-

Total Biaya Produksi = Biaya Tetap + Biaya Variabel

= Rp 181.351.218.493,- + Rp 1.985.487.082.700,- = Rp 2.166.838.301.194,-

4. Perkiraan Laba/Rugi Perusahaan 4.1 Laba Sebelum Pajak (Bruto)

Laba atas penjualan = Total penjualan – Total biaya produksi

= Rp 2.541,734.873.354,- – Rp 2.166.838.301.194,- = Rp 374.896.572.160,-

Bonus perusahaan diberikan untuk karyawan 0,5% dari keuntungan perusahaan. Bonus perusahaan = 0,005 × Rp 374.896.572.160,-

= Rp 1.874.482.861,-

Pengurangan bonus atas penghasilan bruto sesuai dengan UU RI No. 17/00 Pasal 6 ayat 1 sehingga :

Laba sebelum pajak (bruto) = Rp 373.022.089.300,-

4.2 Pajak Penghasilan

Berdasarkan Pasal 17 UU Nomor 36 Tahun 2008, tarif pajak yang diterapkan atas Penghasilan Kena Pajak Wajib Pajak Badan Dalam Negeri dan Bentuk Usaha Tetap(BUT) untuk menghitung Pajak Penghasilan tahun 2010 dan seterusnya adalah sebesar 25%.

Maka pajak penghasilan yang harus dibayar adalah: 25% x Rp 373.022.089.300,- = Rp 93.255.522.325,-

4.3 Laba setelah pajak

Laba setelah pajak = Laba sebelum pajak – PPh

= Rp 373.022.089.300,- – Rp 93.255.522.325,- = Rp 279.766.566.975,-

5. Analisa Aspek Ekonomi 5.1 Profit Margin (PM)

PM =

penjualan Total

pajak sebelum

Laba _{× 100 %}

PM = 100%

873.354,-2.541,734. Rp 9.300,-373.022.08 Rp × PM = 14,68 %

5.2 Break Even Point (BEP) BEP = Variabel Biaya Penjualan Total Tetap Biaya

− × 100 %

BEP = -082.700 1.985.487. Rp 873.354,-2.541,734. Rp 8.493,-181.351.21 Rp

− × 100 %

BEP = 32,60 %

Kapasitas produksi pada titik BEP = 32,60 % × 30.000 ton/tahun = 9.780,7787 ton/tahun

Nilai penjualan pada titik BEP = 33,53 % × Rp2.541.734. 873.354,-= Rp 828.671.545.514,-

5.3 Return on Investment (ROI) ROI =

Investasi Modal Total pajak setelah Laba

× 100 % ROI =

032.026,-1.481.535. Rp 6.975,-279.766.56 Rp

× 100 % ROI = 18,88 %

5.4 Pay Out Time (POT) POT = 1tahun

0,1888

1 _×

5.5 Return on Network (RON) RON =

sendiri Modal

pajak setelah

Laba _{× 100 %}

RON =

3.896,-702.183.50

Rp

6.975,-279.766.56

Rp

× 100 % RON = 39,84 %

5.6 Internal Rate of Return (IRR)

Untuk menentukan nilai IRR harus digambarkan jumlah pendapatan dan pengeluaran dari tahun ke tahun yang disebut “Cash Flow”. Untuk memperoleh cash flow diambil ketentuan sebagai berikut :

- Laba kotor diasumsikan mengalami kenaikan 15 % tiap tahun. - Masa pembangunan disebut tahun ke nol.

- Jangka waktu cash flow dipilih 10 tahun.

- Perhitungan dilakukan dengan menggunakan nilai pada tahun ke – 10. - Cash flow adalah laba sesudah pajak ditambah penyusutan.

Tabel LE.11 Perhitungan Internal Rate of Return (IRR) Thn Laba Sebelum

Pajak (Rp)

Pajak (Rp)

Laba Sesudah Pajak (Rp)

Depresiasi (Rp)

Net Cash Flow (Rp)

P/F pada i =

22 %

PV pada i = 22 % (Rp)

P/F pada i =

23 %

PV pada i = 23 % (Rp)

0 0 0 0 0 -1.481.535.032.026 1 -1.481.535.032.026 1 -1.481.535.032.026

1 373.022.089.300 93.255.522.325 279.766.566.975 51.566.037.980 331.332.604.954 0.78 258.439.431.864 0.77 255.126.105.815 2 428.975.402.695 107.243.850.674 321.731.552.021 36.244.264.921 357.975.816.942 0.608 217.792.487.027 0.593 212.243.861.865 3 493.321.713.099 123.330.428.275 369.991.284.824 36.244.264.921 406.235.549.745 0.474 192.779.892.603 0.457 185.459.934.232 4 567.319.970.064 141.829.992.516 425.489.977.548 36.244.264.921 461.734.242.468 0.370 170.911.188.421 0.352 162.313.627.566 5 652.417.965.573 163.104.491.393 489.313.474.180 36.244.264.921 525.557.739.101 0.288 151.737.683.324 0.271 142.257.136.179 6 750.280.660.409 187.570.165.102 562.710.495.307 36.244.264.921 598.954.760.228 0.225 134.884.372.843 0.208 124.835.576.692 7 862.822.759.470 215.705.689.868 647.117.069.603 36.244.264.921 683.361.334.524 0.175 120.036.305.744 0.160 109.669.402.768 8 992.246.173.391 248.061.543.348 744.184.630.043 36.244.264.921 780.428.894.964 0.137 106.927.684.429 0.124 96.440.430.848 9 1.141.083.099.400 285.270.774.850 855.812.324.550 36.244.264.921 892.056.589.471 0.106 95.333.125.110 0.095 84.880.696.033 10 1.312.245.564.310 328.061.391.077 984.184.173.232 36.244.264.921 1.020.428.438.153 0.083 85.060.627.123 0.073 74.763.531.115 52.367.766.460 -33.544.728.915

��� =�� % + ����.���.���.���

Gambar E.1 Grafik Break Even Point (BEP) Pabrik Kalsium Klorida dari Batu Kapur dan Asam Klorida

-200 400 600 800 1.000 1.200 1.400 1.600 1.800 2.000 2.200 2.400 2.600

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

N

ila

i /

Ha

rg

a

(

M

ily

a

r

R

u

p

ia

h

)

Kapasitas Produksi (%)

Biaya Tetap Biaya Variabel Biaya Produksi Penjualan